THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI XI MẠ CÔNG TY TNHH CÔNG NGHIỆP PLUS VIỆT NAM CÔNG SUẤT 70m3NGÀY

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI XI MẠ CÔNG
TY TNHH CÔNG NGHIỆP PLUS VIỆT NAM CÔNG SUẤT
70m3/NGÀY

Họ và tên sinh viên: TRẦN HỒNG PHÚC
Ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Niên khóa: 2008 - 2012

TP.HCM, Tháng 5/2012


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN


THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI XI MẠ CÔNG
TY TNHH CÔNG NGHIỆP PLUS VIỆT NAM CÔNG SUẤT
70m3/NGÀY

Tác giả

TRẦN HỒNG PHÚC

Khóa luận được trình bày để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư ngành
KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

GVHD: ThS. HUỲNH NGỌC ANH TUẤN

TP.HCM, Tháng 5/2012


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HCM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

KHOA MÔI TRƯỜNG



VÀ TÀI NGUYÊN


PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
KHOA:

MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

NGÀNH:

KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

HỌ TÊN SV:

TRẦN HỒNG PHÚC

NIÊN KHÓA:

2008 – 2012

MSSV: 08127106

1 . Tên đề tài:
“THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI XI MẠ CÔNG TY TNHH
CÔNG NGHIỆP PLUS VIỆT NAM CÔNG SUẤT 70m3/NGÀY”
2. Nội dung thực hiện:
 Tổng quan hiện trạng nước thải tại xưởng mạ Công ty TNHH Công nghiệp
Plus Việt Nam
 Đề xuất phương án công nghệ xử lý nước thải tại xưởng mạ Công ty TNHH
Công nghiệp Plus Việt Nam.
 Hoàn thiện bản vẽ thiết kế.
3. Thời gian thực hiện: Từ 10/02/2012 đến 30/05/2012
4. Họ và tên GVHD: Th.s. HUỲNH NGỌC ANH TUẤN
Nội dung và yêu cầu thực hiện được thông qua bởi Giảng viên hướng dẫn.
Tp HCM, ngày ….. tháng ….. năm 2012
SINH VIÊN THỰC HIỆN

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho xưởng mạ Công ty TNHH Công nghiệp Plus Việt Nam công suất 70m3/ngày

LỜI CẢM ƠN
Trong suốt 4 năm học tập và khoảng thời gian thực hiện khóa luận tốt nghiệp,
em luôn nhận được sự quan tâm, động viên và giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô,
người thân và bạn bè. Em luôn trân trọng những giây phút được sống và học tập cùng
với các bạn trong lớp DH08MT, được sự chỉ dạy và truyền đạt những kiến thức quý
báu của các thầy cô, và luôn nhận được tình thân thương của mọi người trong lớp,
trong khoa mà ít ai tìm thấy ở giảng đường đại học.
Chính vì vậy, xin chân thành cám ơn đến tất cả các thầy cô khoa Môi Trường &
Tài Nguyên Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM.
Xin đặc biệt cám ơn người thầy em luôn khâm phục, ThS. Huỳnh Ngọc Anh
Tuấn. Cám ơn thầy đã dành nhiều thời gian hướng dẫn, tận tình giúp đỡ và truyền đạt
nhiều kinh nghiệm thực tế cho em trong quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp.
Chân thành cám ơn tất cả những người thân bên cạnh và các bạn sinh viên lớp
DH08MT đã động viên và giúp đỡ để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp. Quãng thời
sinh viên là những kỷ niệm mình cùng có với nhau, luôn đoàn kết, cùng nhau chia sẻ
vui buồn, cùng nhau giúp đỡ học tập.
Cuối cùng, con xin gởi lời biết ơn sâu sắc đến bố mẹ, anh chị em, tất cả mọi
người trong gia đình luôn là nguồn động viên, là điểm tựa vững chắc, đã hỗ trợ và
luôn giúp con có đủ nghị lực để vượt qua khó khăn và hoàn thành tốt nhiệm vụ của
mình.
Dù đã rất cố gắng nhưng không thể tránh khỏi nhiều thiếu sót, rất mong nhận
được sự góp ý và sửa chữa của thầy cô và các bạn về khóa luận tốt nghiệp này.
Xin chân thành cám ơn,

Trần Hồng Phúc
Khoa Môi Trường và Tài Nguyên
Trường Đại Học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh

i


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho xưởng mạ Công ty TNHH Công nghiệp Plus Việt Nam công suất 70m3/ngày

TÓM TẮT KHÓA LUẬN
Đất nước ta ngày càng phát triển về nhiều mặt, trong đó những ngành nghề sản
xuất ngày càng đa dạng hóa. Và nước thải ngành xi mạ của Công ty TNHH Công
nghiệp Plus Việt Nam cần được quan tâm.
Nước thải xi mạ rất phức tạp và phải tách ra thành các dòng khác nhau để tiện
xử lý. Và khi phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm trong phòng thí nghiệm thì chủ yếu ô
nhiễm bởi kim loại, COD … Do đó, vấn đề cấp thiết trước mắt phải đầu tư hệ thống
xử lý nước thải cho công ty, để giảm thiểu tác động cho môi trường.
Và đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải xi mạ Công ty TNHH Công
Nghiệp Plus Việt Nam công suất 70m3/ngày” nhằm giải quyết những vấn đề trên.
Kết hợp những yêu cầu về mặt công nghệ và yêu cầu từ phía chủ đầu tư, Khóa
luận tốt nghiệp đã đề ra 2 phương án xử lý cho nước thải của ngành xi mạ sau khi
kham khảo các quy trình công nghệ xử lý đang áp dụng hiện nay.
 Từ đó, tác giả đề xuất 2 phương án xử lý nước thải sản xuất của xưởng mạ
Công ty TNHH Công Nghiệp Plus Việt Nam công suất 70m3/ngày như sau:
Sau quá trình tính toán chi tiết, rút ra kết quả:
- Chi phí xử lý cho 1m3 nước thải của phương án 1 là 19.238 đồng
- Chi phí xử lý cho 1m3 nước thải của phương án 1 là 25.434 đồng
Sau khi tính toán tác giả quyết định chọn phương án 1 là phương án thiết kế thi công.
Thiết kế được trình bày chi tiết trong bản vẽ.

ii


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho xưởng mạ Công ty TNHH Công nghiệp Plus Việt Nam công suất 70m3/ngày

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................i 
TÓM TẮT KHÓA LUẬN ...............................................................................................ii 
MỤC LỤC ..................................................................................................................... iii 
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ................................................................................vi 
DANH MỤC BẢNG .................................................................................................... vii 
DANH MỤC HÌNH..................................................................................................... viii 
Chương 1 MỞ ĐẦU ........................................................................................................ 1 
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ ...................................................................................................... 1 
1.2. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ........................................................................ 2 
1.3. MỤC TIÊU ........................................................................................................... 2 
1.4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ................................................................................ 2 
1.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................................................ 2 
1.7. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI..................................................................................... 3 
1.8. Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI................................................................ 3 
Chương 2 TỔNG QUAN................................................................................................. 4 
2.1. TỔNG QUAN VỀ NGÀNH XI MẠ .................................................................... 4 
2.1.1. Khái niệm ..................................................................................................... 4 
2.1.2. Các loại hình xi mạ ...................................................................................... 5 
2.2. TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI NGÀNH XI MẠ ............................................. 7 
2.2.1. tổng quan nước thải ngành mạ ..................................................................... 7 
2.2.2. thành phần nước thải xi mạ của một số công ty ........................................... 8 
2.3. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TNHH CÔNG NGHIỆP PLUS VIỆT NAM .... 10 
2.3.1. Sơ lược về Công ty TNHH Công nghiệp Plus Việt Nam ........................... 10 
2.3.2. Dây chuyền công nghệ tại xưởng mạ của công ty...................................... 10 
Chương 3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI XI MẠ................................ 15 
3.1. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI XI MẠ...................................... 15 
3.1.1. Phương pháp hóa lý .................................................................................... 15 
3.1.2. Phương pháp trao đổi ion ........................................................................... 17 

3.1.3. Phương pháp điện hóa ................................................................................ 18 
3.1.4. Phương pháp hấp phụ ................................................................................. 19 
iii


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho xưởng mạ Công ty TNHH Công nghiệp Plus Việt Nam công suất 70m3/ngày

3.1.5. Phương pháp thẩm thấu ngược ................................................................... 20 
3.1.6. Phương pháp sinh học ................................................................................ 20 
3.2. MỘT SỐ CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐIỂN HÌNH. ........................ 24 
3.2.1. Xử lý nước thải xi mạ bằng phương pháp keo tụ (Sở khoa học công nghệ
và môi trường TP HCM) ...................................................................................... 24 
3.2.2. Công ty TNHH YUJIN VINA (LÔ 71 74 KCX Linh Trung 1, Phường
Linh Trung, Quận Thủ Đức - Hồ Chí Minh). ....................................................... 25 
Chương 4 TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH TRONG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI27 
4.1. CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ. .................................................... 27 
4.1.1. Lưu lượng nước thải đầu vào ..................................................................... 27 
4.1.2. Tính chất nước thải đầu vào ....................................................................... 28 
4.1.3. Yêu cầu của chủ đầu tư và tiêu chuẩn xử lý ............................................... 29 
4.2.1. phương án 1 ................................................................................................ 30 
4.2.1. phương án 2 ................................................................................................ 35 
4.3. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH.................................................................... 39 
4.3.1. Phương án 1. ............................................................................................... 39 
4.3.2. Phương án 2 ................................................................................................ 43 
4.4. TÍNH TOÁN LƯỢNG HÓA CHẤT SỬ DỤNG ............................................... 45 
4.5. DỰ TOÁN KINH TẾ CÁC CÔNG TRÌNH ...................................................... 45 
4.5.1. Phương án 1: ............................................................................................... 45 
4.5.2. phương án 2 ................................................................................................ 46 
4.6. SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐẦU TƯ ............................................ 47 
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 48 

5.1. KẾT LUẬN ........................................................................................................ 48 
5.2. KIẾN NGHỊ ........................................................................................................ 48 
TÀI LIỆU KHAM KHẢO............................................................................................. 49 
PHỤ LỤC ...................................................................................................................... 50 
PHỤ LỤC 1: QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ NƯỚC THẢI CÔNG
NGHIỆP......................................................................................................................... 50 
PHỤ LỤC 2: TÍNH TOÁN CHI TIẾT CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ. ....................... 50 
PHỤ LỤC 1 QCVN 40:2011/BTNMT.......................................................................... 51 
PHỤ LỤC 2 TÍNH TOÁN CHI TIẾT CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ ......................... 60 
iv


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho xưởng mạ Công ty TNHH Công nghiệp Plus Việt Nam công suất 70m3/ngày

PHỤ LỤC 3 TÍNH TOÁN HÓA CHẤT SỬ DỤNG .................................................... 88 
PHỤ LỤC 4 TÍNH TOÁN KINH TẾ CÁC PHƯƠNG ÁN.......................................... 91 
PHỤ LỤC 5 THÍ NGHIỆM ........................................................................................ 101 
PHỤ LỤC 6 ................................................................................................................. 105 

v


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho xưởng mạ Công ty TNHH Công nghiệp Plus Việt Nam công suất 70m3/ngày

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
COD : Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand).
HTXLNT: Hệ thống xử lý nước thải.
KCX: Khu chế xuất
SS

: Cặn lơ lửng (Suspended Solids).

QCVN: Quy chuẩn Việt Nam
TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam.
XLNT : Xử lý nước thải.

vi


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho xưởng mạ Công ty TNHH Công nghiệp Plus Việt Nam công suất 70m3/ngày

DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1. Tóm tắt ưu nhược điểm của các phương pháp ......................................... 22
Bảng 4.1. Nguồn gốc và lưu lượng nước thải phát sinh tại Công ty ........................ 27
Bảng 4.2. Thông số nước thải đầu vào từ quy trình mạ kẽm ................................... 28
Bảng 4.3. Thông số nước thải đầu vào từ quy trình mạ Ni – Cr+6 . ......................... 28
Bảng 4.4. Thông số nước thải đầu vào từ quy trình mạ Cu – Ni.............................. 28
Bảng 4.5. Tiêu chuẩn nước thải sau xử lý ................................................................ 29
Bảng 4.6. Bảng hiệu suất các công trình phương án 1. ............................................ 32
Bảng 4.7. Bảng hiệu suất các công trình phương án 2 ............................................. 37
Bảng 4.8. Thông số thiết kế hệ thống xử lý phương án 1 ........................................ 39
Bảng 4.9. Thông số thiết kế hệ thống xử lý phương án 2 ........................................ 43
Bảng 4.9. Chi phí đầu tư cơ bản phương án 1 .......................................................... 45
Bảng 4.10. Chi phí vận hành phương án 1 ............................................................... 45
Bảng 4.11. Chi phí đầu tư cơ bản phương án 2 ........................................................ 46
Bảng 4.12. Chi phí vận hành phương án 2 ............................................................... 46

vii

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho xưởng mạ Công ty TNHH Công nghiệp Plus Việt Nam công suất 70m3/ngày

DANH MỤC HÌNH
Hình 4.1. Sơ đồ công nghệ phương án 1 .................................................................. 30
Hình 4.2. Sơ đồ công nghệ phưong án 2 .................................................................. 35

viii


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho xưởng mạ Công ty TNHH Công nghiệp Plus Việt Nam công suất 70m3/ngày

Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong thời đại phát triển hiện nay, Việt Nam đang là điểm đến của các nhà đầu
tư trong và ngoài nước. Các ngành công nghiệp và dịch vụ đang dần dần chiếm tỷ
trọng cao trong nền kinh tế. Điển hình là hàng loạt công ty và các khu công nghiệp lớn
và nhỏ được đầu tư, xây dựng ở khắp các tỉnh thành trong cả nước.
Cuộc sống con người ngày càng được nâng cao và các nhu cầu cần thiết về
cuộc sống như thức ăn, may mặc cũng như các nhu cầu sử dụng các dụng cụ gia dung
cũng như văn phòng ngày càng nhiều cần được đáp ứng. Do đó, đòi hỏi các ngành
nghề sản xuất phải ngày càng đa dạng nhằm phục vu nhu cầu cần thiết của con người.
Trong đó,ngành sản xuất các sản phẩm xi mạ góp phần tạo ra các sản phẩm có chất
lượng: bền và đep.
Bên cạnh việc mang lại lợi ích về mặt kinh tế khi phát triển các ngành nghề sản
xuất thì tác động về mặt môi trường cũng ngày càng nghiêm trọng., gây ảnh hưởng
xấu đến môi trường sống của con người và sinh vật.
Tuy nhiên hiện nay ngành xi mạ đã và đang gây tác động xấu đến môi trường
và con người. đặc biệt là độc tính của các ion kim loại nặng ( đặc biệt Cr6+) nên ngành
xi mạ sử dụng các dung dịch có chứa ion Cr6+ bị hạn chế ở các nước phát triển. Chính

vì vậy việc đầu tư vào các nước đang phát triển rất được các nước phát triển chú trọng
vì vậy vấn đề môi trường và vấn đề nước thải xi mạ rất cần được quan tâm.
Do đó, việc Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhằm đáp ứng được nhu cầu xử
lý trong tương lai là nhu cầu cấp thiết.
Trên cơ sở đó, tôi tiến hành thực hiện đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước
thải xi mạ Công ty TNHH Công Nghiệp Plus Việt Nam công suất 70m3/ngày” làm
Đề tài tốt nghiệp đại học ngành Kỹ thuật môi trường.

1


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho xưởng mạ Công ty TNHH Công nghiệp Plus Việt Nam công suất 70m3/ngày

1.2. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Hiện nay, dân số thế giới ngày càng tăng nhanh, môi trường sống ngày càng bị
ô nhiễm. Thêm vào đó, lượng nước thải mà các ngành sản xuất thải ra ngày càng tăng,
ngày càng có nhiều hợp chất khó xử lý đã và đang là vấn đề đáng lo ngại cho cộng
đồng và xã hội.
Do đó, việc quan tâm đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải áp dụng cho
ngành xi mạ nói riêng và các ngành sản xuất khác nói chung là vấn đề cấp thiết. Và
việc tính toán thiết kế, xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH Công
nghiệp Plus Việt Nam là nhu cầu cần thiết.
Góp phần tạo điều kiện thuận lợi cho con người và góp phần bảo vệ môi trường
ngày càng trở nên xanh – sạch – đẹp.
1.3. MỤC TIÊU
 Đề xuất phương án thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho xưởng mạ Công ty
TNHH Công Nghiệp Plus Việt Nam công suất 70 m3/ngày. (QCVN 40:2011/BTNMT,
cột B).
1.4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
 Tìm hiểu tổng quan về nước thải ngành sản xuất xi mạ

 Khảo sát, đánh giá hiện trạng môi trường tại xưởng mạ Công ty TNHH Công
Nghiệp Plus Việt Nam
 Đề xuất công nghệ xử lý phù hợp và tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải
cho xưởng mạ Công ty TNHH Công Nghiệp Plus Việt Nam, phù hợp với yêu cầu của
chủ đầu tư.
 Hoàn thành bản vẽ thiết kế kỹ thuật.
 Triển khai bản vẽ chi tiết các công trình đơn vị.
Thời gian thực hiện khóa luận: từ 10/01/2012 đến 30/05/2012.
1.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
 Nghiên cứu lý thuyết:
 Nghiên cứu và tìm hiểu về thành phần và tính chất nước thải sản xuất xi mạ
2


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho xưởng mạ Công ty TNHH Công nghiệp Plus Việt Nam công suất 70m3/ngày

 Sưu tầm, nghiên cứu và thu thập tài liệu về các công nghệ xử lý nước thải sản
xuất xi mạ đang áp dụng hiện nay.
 Nghiên cứu cách thức bố trí thiết bị trong hệ thống xử lý nước thải.
 Nghiên cứu thực nghiệm:
 Khảo sát thực tế tại xưởng mạ Công ty TNHH Công Nghiệp Plus Việt Nam,
thu thập số liệu về quá trình sản xuất, mặt bằng dành cho hệ thống, lưu lượng và
nguồn gốc phát sinh nước thải.
 Thông qua quá trình khảo sát tại xưởng mạ Công ty TNHH Công Nghiệp Plus
Việt Nam nhằm hiểu rõ về:
o

Nguồn gốc phát sinh, lưu lượng và tính chất đặc trưng của nước thải.

o

Yêu cầu của công ty về công nghệ và mức độ xử lý

o

Điều kiện về mặt bằng dành cho hệ thống xử lý.

1.7. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI
 Nội dung của khóa luận không xét đến chất thải rắn, khí thải.
 Đề tài chỉ thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho xưởng mạ Công ty TNHH
Công Nghiệp Plus Việt Nam theo yêu cầu của chủ đầu tư.
 Công suất thiết kế: 70 (m3/ngđ).
1.8. Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
Nước thải ngành sản xuất xi mạ sau xử lý đã loại bỏ hầu hết các chất ô nhiễm gây
nguy hại cho môi trường. Góp phần ngăn chặn các tác nhân xấu ảnh hưởng đến
con người và môi trường.

3


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho xưởng mạ Công ty TNHH Công nghiệp Plus Việt Nam công suất 70m3/ngày

Chương 2
TỔNG QUAN
2.1. TỔNG QUAN VỀ NGÀNH XI MẠ
2.1.1. Khái niệm
Trong công nghiệp xi mạ, có nhiều hình thức xi mạ khác nhau như: mạ nhúng
nóng, mạ điện, mạ hóa học.
Mạ điện: mạ điện là một quá trình điện hóa. Qúa trình này sẽ hình thành một
lớp kim loại tương đối mỏng trên bề mặt dẫn điện. Qúa trình này thực hiện bằng cách

nhúng vật liệu cần mạ vào dung dịch chứa những muối kim loại và nối nó vào cực âm
của nguồn điện có điện áp thấp. Mạch điện được hoàn tất khi nhúng đầu anod vào
trong dung dịch đó và nối chúng với cực dương của nguồn điện. Sản phẩm của quá
trình này là tạo một lớp kim loại cần mạ trong dung dịch lên bề mặt của vật liệu cần
mạ.
Ví dụ: Mạ đồng trong dung dịch điện môi SO42-, tại cực dương:
Cu → Cu2+ + 2eCu2+ + SO42- → CuSO4
CuSO4 dễ tan trong dung dịch, tại cực âm
CuSO4 → Cu2+ + SO42Cu2+ + 2e- → Cu
Mạ hóa học: dựa trên cơ sở khử ion kim loại thành kim loại từ dung dịch muối
của nó bằng các chất khử thích hợp. Mạ hoá học được sử dụng phổ biến cho mạ đồng
và mạ Niken trên chất dẻo.
Bên cạnh sự phát triển mạnh mẽ công nghệ mạ điện, mạ hoá học cũng được
nhiều trung tâm công nghệ các nước tập trung nghiên cứu, ứng dụng, nhằm đáp ứng
các yêu cầu sau:
 Kim loại hoá các phi kim.
 Góp phần tích cực trong việc phát triển công nghệ chế tạo khuôn mẫu bằng
phương pháp điện hoá.

4


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho xưởng mạ Công ty TNHH Công nghiệp Plus Việt Nam công suất 70m3/ngày

 Mạ hoá học còn có tác dụng thay thế cho lớp mạ điện trong trường hợp bề mặt
chi tiết co cấu hình phức tạp, mạ điện không đạt được độ dày đồng đều, trong khi đó
mạ hoá thoã mãn được nhu cầu này.
 Nước ta trên đường công nghiệp hoá, việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ mạ
điện lẫn mạ hoá học là một đòi hỏi cấp bách.
Mạ nhúng nóng: là quá trình mạ kim loại dựa trên cơ sở kim loại cần mạ sẽ

được nhúng vào bể chứa kim loại phủ bề mặt ( kim loại nguyên chất ) được nấu nóng
chảy ở nhiệt độ cao.
2.1.2. Các loại hình xi mạ
Ngày nay trên thế giới, trong việc xử lý bề mặt có sự phân chia thành các quá
trình điện hóa ướt và các kỹ thuật khô mà điển hình là quá trình xi mạ nhờ phun nhiệt
(của cả kim loại và gốm), kết tủa bằng cách bốc hơi hóa học và vật lý. Hai quá trình
này đòi hỏi chân không hoặc thiết bị phản ứng cho phép thực hiện quá trình xi mạ
trong đó. Các kỹ thuật khô này thường được quảng cáo như là các kỹ thuật mạ hiện
đại và hiển nhiên là cách xử lý bề mặt tiên tiến. Còn các quá trình ướt thường được
xem là không tốt về mặt môi trường. Nhưng thực ra các quá trình ướt truyền thống lại
chiếm một thị phần lớn nhất trên thị trường xử lý bề mặt và do vậy được ứng dụng
rộng rãi nhất. Ví dụ: phương pháp mạ điện có thể mạ được một số lượng cực lớn kim
loại nguyên chất hoặc hợp kim.
Quá trình mạ điện bị qui là có nhiều điều hạn chế như dung dịch phức tạp về
mặt hóa học, khó giải quyết vấn đề xử lý nước thải. Tuy nhiên công nghệ này hiện đã
được hoàn thiện và nhiều vấn đề môi trường đã được giải quyết thông qua khâu thiết
kế cẩn thận và sử dụng các máy móc, thiết bị hiện đại.
Nghiên cứu về mạ điện hiện vẫn đang phát triển mạnh mẽ, có lẽ có 3 lĩnh vực
được quan tâm:
 Hợp kim mới - để cải thiện các tính chất hóa học và tính chất cơ lý.
 Tìm vật liệu đồng kết tủa cùng với kim loại mạ điện và mạ hóa. Ví dụ đồng kết
tủa cacbuasilic, polytetrafluoetylen, dầu trong các vi nang... cùng với Ni.
 Thực hiện lớp mạ đa lớp với các tính chất cơ, điện hoặc hóa đặc biệt.
Mạ kẽm
5


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho xưởng mạ Công ty TNHH Công nghiệp Plus Việt Nam công suất 70m3/ngày

Mạ kẽm thường sử dụng để tạo lớp trang trí hay bảo vệ cho sắt thép. Do thế

điện động của kẽm nhỏ hơn sắt nên khi bị ăn mòn thì lớp kẽm bị ăn mòn trước. Lớp
kẽm dẻo dễ kéo, dễ dát mỏng. Sản phẩm mạ kẽm thường gặp như: chi tiết ốc vít, tôn
lợp nhà, đường ống nước, dây thép…Mạ kẽm thường phân loại theo nền hóa chất sử
dụng: dung dịch axit, dung dịch xianua, dung dịch borat, dung dịch amoniac, dung
dịch pyrophophat.
Mạ Niken
Niken là kim loại màu trắng, hơi mền. Lớp mạ niken dẻo, dễ đánh bóng tạo độ bóng
rất cao và bền nhờ màng thụ động mỏng, chịu được các điều kiện khắc nghiệt của axit,
kim loại và muối.
Mạ niken lên sắt thép nhằm bảo vệ vật mạ không bị ăn mòn do thế tiêu chuẩn
của niken (-0,25V) cao hơn thế tiêu chuẩn của sắt (-0,44V). Để cho vật mạ bền thường
mạ hai lớp Ni/Cu hay ba lớp Ni/Cu/Cr lớp đồng có tác dụng lót và gắn chặt nickel voi
kim loại nền, làm cho lớp mạ nickel bền hơn. Mạ nickel ứng dụng nhiều trong công
nghiệp: Mạ bảo vệ chống ăn mòn trong môi trường xâm thực mạnh, mạ chịu mài mòn,
mạ khuôn bản in, các chi tiết xe đạp, xe hơi, xe gắn máy …
Mạ Niken có nhiều phương pháp khác nhau:
+ Mạ Niken trong dung dịch axit.
+ Mạ Niken bóng. Mạ Niken đen.
+ Mạ Niken đặc biệt khác
Mạ Crom
Crom là kim loại cứng, trắng thế tiêu chuẩn của Crom (-0,744V) thấp hơn sắt (0,44V) vì vậy đáng lẽ ra Crom dễ bị ăn mòn hơn sắt. Tuy nhiên, do trên bề mặt của
Crom có lớp oxit rất bền vững trong môi trường xâm thực và khí quyển.
Lớp mạ Crom có độ bóng cao, màu sáng trắng, có ánh xanh. Crom rất dễ mạ
lên các kim loại như Fe, Cu, Ni, Pb, Zn do đó Crom được sử dụng trong mạ trang trí,
mạ bảo vệ ( phụ tùng xe hơi, xe gắn máy, xe đạp, đồ gia dụng) mạ tăng tính phản xạ
ánh sáng, làm gương phản chiếu. Mạ Crom cho các chi tiết chính xác, làm tăng độ mài
mòn, khuôn dập, khuôn in, các chi tiết chịu mài mòn như xilanh, vòng găng của động
cơ đốt trong.

6

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho xưởng mạ Công ty TNHH Công nghiệp Plus Việt Nam công suất 70m3/ngày

Mạ crom đặc biệt so với các quá trình khác : thành phần chất mạ chính là axit
cromic (CrO3) và có thêm một ít chất phụ gia khác như SO4-, SiF62- .
Tùy mục đích mà người ta sử dụng các dung dịch CrO3 có nồng độ khác nhau :
+ Mạ trang trí nồng độ Cromic 250 – 500 g/l
+ Mạ phục hồi nồng độ Crom 150 – 200 g/l.
Mạ đồng
Lớp đồng có màu hồng đỏ, trong không khí tác dụng với oxy và axit cacbonic
tạo ra CuCO3 có màu xanh, đồng tan trong axit HNO3, không tan trong dung dịch
H2SO4 loãng và axit HCl. Mục đích của việc mạ đồng là làm lớp mạ lót trang trí, lớp
mạ các chi tiết thép khỏi bị thấm cacbon, nito…Lớp mạ đồng dùng trong kỹ thuật đúc
điện và các chi tiết khác.
Mạ đồng có thể thực hiện từ các dung dịch mạ khác nhau :
- Mạ đồng trong dung dịch xyanua. Mạ đồng trong dung dịch không có xyanua.
- Mạ đồng trong dung dịch axit. Và các loại mạ đồng đặc biệt khác.

2.2. TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI NGÀNH XI MẠ
2.2.1. tổng quan nước thải ngành mạ
Nước thải phát sinh trong quá trình xi mạ kim loại chứa hàm lượng các kim
loại nặng rất cao và là độc chất đối với sinh vật, gây tác hại xấu đến sức khỏe con
người. Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy, với nồng độ đủ lớn, sinh vật có thể bị
chết hoặc thoái hóa, với nồng độ nhỏ có thể gây ngộ độc mãn tính hoặc tích tụ sinh
học, ảnh hưởng đến sự sống của sinh vật về lâu về dài. Do đó, nước thải từ các quá
trình xi mạ kim loại nếu không được xử lý qua thời gian tích tụ và bằng con đường
trực tiếp hay gián tiếp, chúng sẽ tồn đọng trong cơ thể con người và gây các bệnh
nghiêm trọng, như viêm loét da, viêm đường hô hấp, eczima, ung thư, ...
Các nghiên cứu gần đây về hiện trạng môi trường ở nước ta cho thấy, hầu hết

các nhà máy, cơ sở xi mạ kim loại có quy mô vừa và nhỏ, áp dụng công nghệ cũ và
lạc hậu, lại tập trung chủ yếu tại các thành phố lớn như Hà Nội, Hải Phòng, TP.HCM,
Biên Hoà (Đồng Nai)... Trong quá trình sản xuất, tại các cơ sở này (kể cả các nhà máy
quốc doanh hoặc liên doanh với nước ngoài), vấn đề xử lý ô nhiễm môi trường còn
chưa được xem xét đầy đủ hoặc việc xử lý còn mang tính hình thức, chiếu lệ, bởi việc
7


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho xưởng mạ Công ty TNHH Công nghiệp Plus Việt Nam công suất 70m3/ngày

đầu tư cho xử lý nước thải khá tốn kém và việc thực thi Luật Bảo vệ môi trường chưa
được nghiêm minh.
Nước thải mạ thường gây ô nhiễm bởi các kim loại nặng, như crôm, niken,
đồng... và độ pH thấp. Phần lớn nước thải từ các nhà máy, các cơ sở xi mạ được đổ
trực tiếp vào cống thoát nước chung của thành phố mà không qua xử lý triệt để, đã
gây ô nhiễm cục bộ trầm trọng nguồn nước.
Kết quả khảo sát tại một số nhà máy cơ khí ở Hà Nội cho thấy, nồng độ chất
độc có hàm lượng các ion kim loại nặng, như crôm, niken, đồng... đều cao hơn nhiều
so với tiêu chuẩn cho phép; một số cơ sở mạ điện tuy có hệ thống xử lý nước thải
nhưng chưa chú trọng đầy đủ đến các thông số công nghệ của quá trình xử lý để điều
chỉnh cho phù hợp khi đặc tính của nước thải thay đổi. Tại TP.HCM, Bình Dương và
Đồng Nai, kết quả phân tích chất lượng nước thải của các nhà máy, cơ sở xi mạ điển
hình ở cả 3 địa phương này cho thấy, hầu hết các cơ sở đều không đạt tiêu chuẩn nước
thải cho phép: hàm lượng chất hữu cơ cao, chỉ tiêu về kim loại nặng vượt nhiều lần
tiêu chuẩn cho phép, COD dao động trong khoảng 320 - 885mg/lít do thành phần
nước thải có chứa cặn sơn, dầu nhớt.... Hơn 80% nước thải của các nhà máy cơ sở xi
mạ không được xử lý. Chính nguồn thải này đã và đang gây ô nhiễm nghiêm trọng
đến môi trường nước mặt, ảnh hưởng đáng kể chất lượng nước sông Sài Gòn và sông
Đồng Nai. Ước tính, lượng chất thải các loại phát sinh trong ngành công nghiệp xi mạ
trong những năm tới sẽ lên đến hàng ngàn tấn mỗi năm.

2.2.2. thành phần nước thải xi mạ của một số công ty
2.2.2.1. công ty xi mạ phụ tùng xe gắn máy va xe đạp
Bảng 2.1. bảng thành phần nước thải xi mạ phụ tùng xe máy, xe đạp
Chỉ tiêu

Đơn vị

Nước thải mạ

Nước thải mạ

Nước thải

Niken

Crom

ngâm NaOH

pH

-

5,47

3,64

11,49

TDS

mg/l

502

823

2730

Độ kiềm

mgCaCO3/l

60

0

1513

Cl-

mg/l

100

24

58

8

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho xưởng mạ Công ty TNHH Công nghiệp Plus Việt Nam công suất 70m3/ngày

SO42-

mg/l

400

25

38

Ni

mg/l

286

-

-

Cr

mg/l

-

39,6

-

Nguồn: Trung Tâm Nghiên Cứu Ứng Dụng về Công Nghệ & Quản Lý Môi
Trường – CENTEMA(2005)
2.2.2.2. công ty Vingal (Số 4, Đường 2A, KCN Biên Hòa II - Đồng Nai)
Bảng 2.2. bảng thành phần nước thải xi mạ công ty Vingal
Chỉ tiêu

Đơn vị

Kết quả

pH

-

3 - 10

Zn

Mg/l

90 - 100

Cl-

Mg/l

60 - 70

Fe2+

Mg/l

180 - 200

Nguồn: Trung Tâm Nghiên Cứu Ứng Dụng về Công Nghệ & Quản Lý Môi
Trường – CENTEMA(1996)
Từ kết quả trên ta nhận thấy nước thải công ty Vingal chứa một lượng lớn kim
loại nặng chủ yếu là sắt kẽm, pH có độ dao động cao.
2.2.2.3. Nhà máy tôn Phương Nam (Đường số 9 Khu Công nghiệp Biên Hoà 1,
Tỉnh Đồng Nai)
Bảng 2.3. bảng thành phần nước thải xi mạ nhà máy tôn Phương nam
Chỉ tiêu

Đơn vị

Kết quả

pH

-

2-3

EC

µS/cm

834 – 3890

TDS

Mg/l

331 – 1828

Axit vô cơ

mgCaCO3/l

73 – 250

Axit tổng hợp

mgCaCO3/l

436 – 2700

Zn

Mg/l

436 – 557,6

Cr

Mg/l

1214 – 8190

Cl-

Mg/l

245 – 2744
9


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho xưởng mạ Công ty TNHH Công nghiệp Plus Việt Nam công suất 70m3/ngày

SO4

Mg/l

445 - 5454

Nguồn: Trung Tâm Nghiên Cứu Ứng Dụng về Công Nghệ & Quản Lý Môi
Trường – CENTEMA(2002).
Nước thải ở nhà máy tôn Phương Nam có hàm lượng kim loại nặng, độ dẫn
điện cao, pH rất thấp rất khó cho quá trình xử lý sinh học.
Nhận xét chung:
Nước thải ngành xi mạ nói chung có hàm lượng kim loại nặng rất cao độ dao
động pH cũng rất lớn nếu không được xử lý trước khi thải vào môi trường thì ảnh
hưởng rất xấu đến môi trương và hệ sinh thái.
Trong các phương pháp xử lý thì thì phương pháp hóa lý là hợp lý nhất vì
phương pháp này có thể xử lý triệt để kim loại nặng mà phương pháp xử lý thì rất đơn
giản, giá thành rẻ hơn nhiều cho với phương pháp trao đổi ion, điện hóa. Trong khi

phương pháp sinh rất ít được áp dụng vì hoeu65 quả xử lý thấp và đòi hỏi mặt bằng
lớn.
2.3. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TNHH CÔNG NGHIỆP PLUS VIỆT NAM
2.3.1. Sơ lược về Công ty TNHH Công nghiệp Plus Việt Nam
 Tên công ty: Công ty TNHH Công nghiệp Plus Việt Nam
 Địa chỉ
Đồng Nai
 Điện thoại
 Đại diện

: số 3, đường 1A, khu công nghiệp Biên Hòa II, Tp. Biên Hòa,
: (061)3836592
Fax: (061)3836462
: Ông YUKIYASU YOKOI
Chức vụ: Tổng giám đốc

2.3.2. Dây chuyền công nghệ tại xưởng mạ của công ty
Xưởng mạ của công ty là toàn bộ hệ thống mạ theo phương pháp mạ điện và được
chia ra thành 4 dây chuyền riêng biệt: 2 dây chuyền mạ kẽm (mạ liên tục), 1 dây
chuyền mạ crom (mạ treo) và 1 dây chuyền mạ đồng – niken (mạ quay). Trong đó một
dây chuyền mạ kẽm chưa đưa vào hoạt động.
2.3.2.1. dây chuyền mạ treo

10


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho xưởng mạ Công ty TNHH Công nghiệp Plus Việt Nam công suất 70m3/ngày

Nguyên liệu

Nước rửa, kiềm, hoa
chất hoạt động bề
mặt

Tẩy dầu

Nước thải kiềm,hơi
dung môi, hóa chất
hoạt động bề mặt

Nước
rửa

Điện giải lần
đầu

Nước
rửa

Điện giải
axit

Nước
thải
axit, hơi axit

Nước
rửa

Điện giải

cuối

Nước
kiềm

thải

Nước
chứa
axit

thải
niken,

Mạ Ni bóng
sáng

Nước
chứa
axit

thải
niken,

Mạ Crom

Nước
chứa
axit

thải
crom,

Nước rửa, NiCl2,
H3BO4, NiSO4

Nước rửa, NiCl2,
H3BO4, NiSO4

rửa, CrO3, H2SO4

Mạ
Ni
quang

bán

Nước thải

Sấy

Thuyết minh quy trình công nghệ:
Nguyên liệu trước khi mạ phải được làm sạch đầu mỡ ở bể tẩy nóng (nhiệt độ khoảng
700C) trong thời gian từ 3- 8 phút, sau đó sẽ được rửa qua bằng nước sạch sau đó vào
bể điện giải lần đầu và được rửa nước khi qua bể rửa axit. Sau đó sẽ qua bể điện giải
cuối, công dụng của hai bể điện giải là tẩy sạch hết dầu mỡ trên nguyên liệu đầu vào
để khi mạ xong lớp mạ sẽ không bị bong ra.
11

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho xưởng mạ Công ty TNHH Công nghiệp Plus Việt Nam công suất 70m3/ngày

Sau đó nguyên liệu sẽ được đưa qua bể mạ Niken bán quang ( Niken mờ) trong thời
gian 15 phút ở nhiệt độ khoảng 500C sau đó qua bể thu hồi để tái thu lại một phần
dung dịch mạ.
Tiếp đó sẽ là quá trình mạ niken bóng sang ở nhiệt độ 500C trong vòng 20 phút. Tiếp
tục là bệ thu hồi sau đó rửa nước trước khi vào bể mạ crom. Tại bể mạ crom nguyên
liệu sẽ được mạ ở nhiệt độ 450C trong vòng 1 phút. Sản phẩm sẽ được để ráo nước và
đem đi sấy.
2.3.3.2. dây chuyền liên tục
Nguyên liệu

Nước rửa, kiềm, hoa
chất hoạt động bề
mặt

Tẩy dầu

Nước thải kiềm, hơi
dung môi, hóa chất hoạt
động bề mặt

Nước
rửa

tẩy dầu điện
giải

Nước
rửa

Hoạt hóa HCl

Nước
thải
axit, hơi axit

Mạ kẽm

Nước
thải
chứa kẽm

Nước
rửa,
ZnCl2, NH4Cl

Nước thải

Hoạt hóa
HNO3

Thành phẩm

Thuyết minh quy trình:
Cũng như các dây chuyền mạ khác thì nguyên vật liệu trước khi mạ sẽ được tẩy sạch
dầu mỡ nên quá trình điện giải tương tự như ở mạ treo.
Thời gian mạ kẽm là khoảng 5 phút

12

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho xưởng mạ Công ty TNHH Công nghiệp Plus Việt Nam công suất 70m3/ngày

2.3.2.3. dây chuyền mạ quay
Nguyên liệu

Nước rửa, kiềm, hoa
chất hoạt động bề
mặt

Tẩy dầu

Nước thải kiềm, hơi
dung môi, hóa chất hoạt
động bề mặt, sắt

Nước
rửa

Điện giải lần
đầu

Nước
rửa

Rửa axit HCl

Nước
thải

axit, hơi axit

Điện giải cuối

Nước thải

Nước thải

CuCN,
NaCN, NaOH

Mạ Cu tính
kiềm

Nước
thải
chứa Cu, CN-,
Kiềm

NiSO4, NiCl2,
H3PO4

Mạ Ni bóng
sáng

Nước
thải
chứa Ni, axit

Máy ly tâm

Sấy khô

Thuyết minh quy trình:
Cũng như các dây chuyền mạ khác thì nguyên vật liệu trước khi mạ sẽ được tẩy sạch
dầu mỡ nên quá trình điện giải tương tự như ở mạ treo.

13


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho xưởng mạ Công ty TNHH Công nghiệp Plus Việt Nam công suất 70m3/ngày

Thời gian mạ đồng tính kiềm là khoảng 30 phút ở nhiệt độ 500C sau đó rửa nước và
vào bể hoạt hóa dung dịch mạ Niken trước khi mạ Niken sang, thời gian mạ niken
sang lá từ 2 – 60 phút. Sau đó sản phẩm sẻ được cho vào máy quay ly tâm để tách
nước trước khi mang váo lò sấy.

14